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5牛顿第三定律 第四章牛顿运动定律 学习目标 知识探究 典例精析 达标检测 1 知道力的作用是相互的 并了解作用力 反作用力的概念 2 理解牛顿第三定律的含义 3 会用牛顿第三定律解决简单问题 4 会区分一对平衡力和作用力与反作用力 一 作用力和反作用力 答案 在光滑的冰面上 两人相对而立 当一人用力去推另一个人时 两人同时向相反方向运动 两个小车上粘有磁铁 让两小车停在水平桌面上距离适当的位置 放手后两小车同时运动 相吸或相斥 1 上面事例中 当一个物体 设为甲 对另一个物体 设为乙 施力时 乙对甲有作用力吗 知识探究 导学探究 答案甲对乙施力时 乙对甲也同时产生了作用力 2 上面两个例子中相互作用力各是什么性质的力 一对相互作用力的性质相同吗 答案前者相互作用力都是弹力 后者相互作用力都是引力或都是斥力 相同 3 物体间相互作用的一对力作用在几个物体上 答案两个 答案 知识梳理 作用力与反作用力的概念 1 力是物体对的作用 只要谈到力 就一定存在着物体和物体 2 力的作用是相互的 物体间相互作用的这一对力称为和 3 作用力与反作用力总是相互 同时的 把它们中的一个力叫做 另一个力叫做 答案 物体 受力 施力 作用力 反作 用力 依存 存在 作用力 反作用力 即学即用 下列说法中正确的是 A 地球附近的物体的重力没有反作用力B 相互作用的两个力究竟称哪一个力是作用力 或反作用力 是人为规定的C 鸡蛋碰石头 的过程中 鸡蛋对石头的力必为作用力 石头对鸡蛋的力必为反作用力D 凡是大小相等 方向相反 作用在同一条直线上且作用在同一个物体上的两个力必定是一对作用力与反作用力 解析答案 解析物体受到的重力是属于地球对物体的吸引力 它的反作用力是物体对地球的吸引力 选项A错误 一对相互作用力 究竟哪一个力是作用力 哪一个力是反作用力 是相对而言的 选项B正确 选项C错误 作用力和反作用力必然分别作用在两个相互作用的物体上 选项D错误 答案B 二 牛顿第三定律 答案 两个同学对拉弹簧测力计 拉力大小可以是任意的 两测力计示数存在什么关系 两测力计间相互作用力作用在几个物体上 方向如何 画出两弹簧测力计受力示意图 导学探究 答案两弹簧测力计示数总是相等 两个物体 方向相反 两弹簧测力计受力示意图如图所示 知识梳理 牛顿第三定律的内容及作用力与反作用力的关系 1 牛顿第三定律 物体之间的作用力和反作用力总是大小 方向 作用在 2 作用力与反作用力具有 四同 和 三异 的关系 四同 表示 同大小 大小 同直线 作用在 同存亡 同时 同时 同时变化 答案 两个 相等 相反 同一条直线上 相等 同一条直线上 产生 消失 同性质 作用力是引力 反作用力也是引力 作用力是弹力 反作用力也是弹力 作用力是摩擦力 反作用力也是摩擦力 三异 表示 异向 方向 异体 作用在的物体上 异效 在不同的物体上分别产生不同的作用效果 不能相互抵消 因此 不能认为作用力和反作用力的合力为零 答案 相反 不同 即学即用 多选 如图1所示 我国有一种传统的民族体育项目叫做 押加 实际上相当于两个人拔河 如果甲 乙两人在 押加 比赛中 甲获胜 则下列说法中正确的是 解析答案 图1 A 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力 所以甲获胜B 当甲把乙匀速拉过去时 甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C 当甲把乙加速拉过去时 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力 所以甲获胜 返回 解析物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的 只有当物体所受的合外力不为零时 物体的运动状态才会改变 不论物体处于何种状态 物体间的作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 由于它们作用在不同的物体上 所以其效果可以不同 甲获胜的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力 乙后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力 但是 根据牛顿第三定律 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小 B D正确 答案BD 返回 例1如图2所示 一匹马拉着车前行 关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系 下列说法中正确的是 A 马拉车的力总是大于车拉马的力B 马拉车的力总是等于车拉马的力C 加速运动时 马拉车的力大于车拉马的力D 减速运动时 马拉车的力小于车拉马的力 典例精析 一 一对相互作用力与一对平衡力的区别 解析答案 图2 解析马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力 它们总是大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 与运动状态无关 马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力 它们总是大小相等 方向相反 加速运动或者减速运动时 马向前拉车的力都等于车向后拉马的力 故A C D错误 B正确 答案B 例2如图3所示 一位同学用水平推力F把一个木块紧压在竖直墙上 使木块处于静止状态 1 这个情景中出现的作用力和反作用力有哪些 答案 图3 答案作用力和反作用力共有四对 木块受到的重力和木块对地球的引力 墙对木块的弹力和木块对墙的压力 墙对木块的摩擦力和木块对墙的摩擦力 手推木块的力和木块对手的支持力 2 请在图中画出木块所受的力 答案 答案如图所示 3 在此情景中出现了几对相互平衡的力 答案 答案有两对相互平衡的力 木块受到的重力G和木块受到墙对它的静摩擦力Ff静 手推木块的力F和墙对木块的弹力FN 归纳总结 归纳总结 一对作用力和反作用力跟一对平衡力均是大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 然而 它们是有区别的 1 作用对象 作用力和反作用力分别作用在两个物体上 而一对平衡力则是作用在同一物体上 2 依赖关系 作用力和反作用力相互依赖 同时产生 同时变化 同时消失 而构成一对平衡力的两个力可以单独存在 当一个力消失时 另一个力可以继续存在 归纳总结 3 力的性质 作用力和反作用力一定是同种性质的力 而一对平衡力可以是两种不同性质的力 4 作用效果 作用力和反作用力各有各的作用效果 不能相互抵消 而在不考虑物体的形变时 一对平衡力的作用效果可以相互抵消 归纳总结 二 综合应用牛顿第三定律和牛顿第二定律解题 解析答案 例3质量为M的人站在地面上 用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下 如图4所示 若重物以加速度a下降 a g 则人对地面的压力大小为 图4 返回 A M m g maB M g a maC M m g maD Mg ma 解析对重物 设绳的拉力为FT 由牛顿第二定律知 mg FT ma 所以 绳的拉力为FT mg ma 对人受力分析 受重力 绳的拉力及地面的支持力而平衡 则Mg FN FT 所以FN Mg FT M m g ma 根据牛顿第三定律知 人对地面的压力大小也为 M m g ma 答案C 返回 达标检测 1 多选 如图5所示是利用计算机记录的卫星发射时火箭和卫星之间的作用力和反作用力的变化图线 根据图线可以得出的结论是 解析答案 1 2 3 4 5 图5 A 作用力大时 反作用力小B 作用力和反作用力的大小总是相等的C 作用力和反作用力的方向总是相反的D 作用力和反作用力是作用在同一个物体上的 解析图象中的两条图线对应的纵坐标大小相等 符号相反 故A错误 B C正确 BC 作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上 D错误 解析答案 2 下列判断正确的是 A 人行走时向后蹬地 给地面向后的摩擦力 地面给人的摩擦力是人向前的动力B 人匀速游泳时 人对水向前用力 水给人的力是阻力 方向向后C 放在桌面上的物体 因有重力 才有对桌面的压力 才有桌面的支持力出现 即压力先产生 支持力后出现D 作用力与反作用力 应是先有作用力 再有反作用力 作用力先变化 反作用力随后跟着做相应变化 1 2 3 4 5 解析人走路或游泳时 对地或对水都施加向后的力 另一方给人施加动力 故A对 B错 作用力与反作用力总是同时产生 同时变化的 不存在谁先谁后 故C D均错 答案A 1 2 3 4 5 答案 1 2 3 4 5 3 多选 一个大人同一个小孩站在水平地面上手拉手比力气 结果大人把小孩拉过来了 对这个过程中作用于双方的力的关系 正确的说法是 A 大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大B 大人与小孩间的拉力是一对作用力和反作用力C 大人拉小孩的力与小孩拉大人的力大小一定相等D 只有在大人把小孩拉动的过程中 大人的力才比小孩的力大 在可能出现的短暂相持过程中 两人的拉力一样大 BC 1 2 3 答案 4 5 4 多选 物体静止在斜面上 如图6所示 下列说法正确的是 图6 BC A 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B 物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力C 物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D 物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 5 图7为马戏团中猴子爬杆的装置 已知底座连同直杆总质量为20kg 猴子质量为5kg 现让猴子沿杆以1m s2的加速度从杆底部向